測土配方施肥建議卡的智能化制作

摘要：施肥建議卡是指導農(nóng)民應(yīng)用測土配方施肥成果的重要載體，也是該技術(shù)物化、量化的重要環(huán)節(jié)。利用計算機技術(shù)智能制作施肥建議卡，將測土配方施肥技術(shù)與電腦技術(shù)有機融合，有效解決建議卡制作過程中涉及內(nèi)容多、選擇判斷復(fù)雜、計算量大、工作任務(wù)繁重這一難題，減少大量繁雜重復(fù)的工作，提高了工作效率，同時配方精度和準確度也相應(yīng)提高。

關(guān)鍵詞：施肥建議卡；指標體系；郵件合并；Word；Excel

中圖分類號：S126；S147.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）23-5871-06

測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法[1]。施肥建議卡是測土配方施肥技術(shù)物化、量化的重要環(huán)節(jié)，是測土配方施肥技術(shù)成果應(yīng)用的重要載體[2]。湖北省黃岡市12個測土配方施肥項目單位每年需制作和發(fā)放施肥建議卡52萬份。其制訂和制作過程涉及內(nèi)容多、選擇判斷復(fù)雜、計算量大、工作任務(wù)繁重。

Micorosoft Office中的Word具有強大的排版功能、Excel具有強大的統(tǒng)計分析功能，將這兩大功能聯(lián)合使用，測土配方施肥技術(shù)與電腦技術(shù)有機融合，以實現(xiàn)利用計算機技術(shù)智能制作施肥建議卡，既能減少工作量、降低制作成本、提高工作效率，又能提高施肥的精度和準確度。施肥建議卡智能制作主要選用了Excel的函數(shù)功能和Word的郵件合并功能制作建議卡模板，自動生成施肥建議卡Word文本，直接打印出完美的施肥建議卡。該方法只要是對Office中Word、Excel有一定基礎(chǔ)的技術(shù)人員就可應(yīng)用。

1 測土配方施肥建議卡制作方法

1.1 確定相關(guān)指標

首先確定施肥建議卡所涉及的一切要素，設(shè)計一個建議卡樣張，圍繞其中相應(yīng)要素確定相關(guān)指標。本施肥建議卡模板所涉及要素分為農(nóng)戶基本情況、土壤基本情況、作物施肥建議和技術(shù)指導咨詢信息4個方面的內(nèi)容。

1.1.1 農(nóng)戶基本情況 農(nóng)戶基本情況包農(nóng)戶姓名、地址和統(tǒng)一編號。農(nóng)戶基本情況直接來源于“測土配方施肥采樣地塊基本情況調(diào)查表”。

1.1.2 土壤基本情況 土壤基本情況包土壤類型、地力評價，有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、pH的實測含量，養(yǎng)分評價、改良建議等要素。土壤地力評價根據(jù)土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀對作物產(chǎn)量的影響能力，采用權(quán)重評分、綜合分級的原則，將土壤地力分為五級，見表1和表2。根據(jù)測土配方施肥技術(shù)要點和黃岡市實際情況，土壤養(yǎng)分采用五級分級原則，土壤pH采用七級分級原則[3]，具體見表1至表4。

1.1.3 作物施肥建議相關(guān)參數(shù) 作物施肥建議含作物輪作制度、當季作物、目標產(chǎn)量、每公頃施氮磷鉀肥純量、施肥時期、肥料品種、肥料數(shù)量、施用時間、施肥要點及注意事項等。

1）作物輪作制度。作物輪作制度引用“測土配方施肥采樣地塊基本情況調(diào)查表”的典型種植制度作為本年度的種植制度，將各種輪作制度收集整理成表5備用。

2）作物目標產(chǎn)量。根據(jù)當?shù)馗鞣N作物常年產(chǎn)量水平與系列肥料校正試驗和“3414”試驗，在不同肥力水平前提下制定作物目標產(chǎn)量，并整理成表6備用。

3）作物復(fù)合肥配方。根據(jù)各種作物需肥特點、氮磷鉀吸收比例確定相應(yīng)的肥料配方，肥料配方不宜設(shè)置太多，以免增加實際應(yīng)用難度，整理成表7備用。

4）土壤養(yǎng)分豐缺與作物施肥量推薦。土壤養(yǎng)分豐缺與作物施肥量推薦的關(guān)系是測土配方施肥的核心，需從大量田間試驗和土壤養(yǎng)分測試通過一系列分析計算中獲得，也可直接引用上級相關(guān)部門給出的經(jīng)驗值，整理成表8備用。

5）不同施肥時期用肥比例。根據(jù)不同作物生長特性、需肥特點和當?shù)赝寥蕾|(zhì)地條件，確定不同作物每次施肥氮、磷、鉀所占比例，為避免建議卡行數(shù)過多，一般施肥總次數(shù)控制在4次之內(nèi)，并整理成表9備用。

6）作物施肥時期名稱。根據(jù)當?shù)夭煌魑锊煌瑫r期施肥習慣稱呼，整理成表10備用。

7）不同施肥時期施肥時間控制。結(jié)合不同作物不同時期需肥特點和當?shù)厥┓柿晳T，確定各施肥時期的具體時間范圍，整理成表11備用。注意此表與表9、表10相互對應(yīng)，不要錯位，這決定某種作物具體分幾個施肥時期，每個施肥時期稱呼、各時期施什么肥、施多少和具體施肥時間的相互對應(yīng)。

8）農(nóng)家肥用量。根據(jù)當?shù)剞r(nóng)家肥施用習慣和土壤肥力水平狀況，制訂合理的有機肥施用方案，并整理成表12備用。

9）施肥要點與注意事項。施肥要點與注意事項主要根據(jù)種植制度編寫，每種種植制度編寫一套，提出當前種植制度內(nèi)作物施肥特點、注意環(huán)節(jié)、提出相應(yīng)的解決措施，并整理成表13備用。

1.1.4 建議卡推薦單位信息與肥料品牌推薦 推薦單位信息與肥料品牌推薦信息包含技術(shù)指導單位、咨詢電話、聯(lián)系人和推薦配方肥品牌。圍繞以上要素整理成表14備用。

將表1至表14的全部內(nèi)容組織到新建的Excel“施肥建議卡.xls”工作表標簽為“指標”表格中的適當位置備用。至此，施肥建議卡所需相關(guān)信息收集完畢（圖1）。

1.2 建立相應(yīng)模板

建立相應(yīng)模板的工作全部在Excel中進行，利用Excel進行邏輯判斷、指標選擇、數(shù)值計算等一系列運算，從而得到需要的一系列結(jié)果。首先在Excel中標題行設(shè)置一系列項目，然后針對每一項目編輯對應(yīng)的函數(shù)，具體如下。

1.2.1 建立包含建議卡全部要素模板 在Excel“施肥建議卡.xls”中新建工作表標簽命名為“建議卡”的工作表，注意表格中的標題行以上不留空行，以免郵件合并時找不到合并域名，首先在標題行設(shè)置所需的表頭，如統(tǒng)一編號、農(nóng)戶姓名、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村名、土壤類型、有機質(zhì)、氮、磷、鉀、pH、典型種植制度的標題，如圖2。

圖2 Excel工作表中的相應(yīng)數(shù)據(jù)全部來源于“測土配方施肥采樣地塊基本情況調(diào)查表”和“測土配方施肥土壤測試結(jié)果匯總表”，利用這些已知數(shù)據(jù)結(jié)合表1至表14的相關(guān)指標，通過一系列分析、判斷、運算，求取需要的一切數(shù)據(jù)。

沿著以上Excel工作表的表頭接著往后設(shè)置，如有機質(zhì)評價、堿解氮評價、有效磷評價、速效鉀評價、pH評價、土壤綜合評分、第一季種植作物名稱、目標產(chǎn)量、需氮總量、需磷總量、需鉀總量、基肥、復(fù)合肥基肥、基肥氮肥、基肥磷肥、基肥鉀肥、有機肥等；第二季種植作物……，第三季種植作物……，依此類推。如果一個工作表不夠用再建一個工作表，這樣設(shè)置完所需的全部項目，如圖3、圖4所示。

1.2.2 輸入相應(yīng)函數(shù)求取所要結(jié)果 在所創(chuàng)建的圖3、圖4模板中輸入相應(yīng)函數(shù)求取所要結(jié)果。通過有機質(zhì)、氮、磷、鉀的含量與表1、表2指標計算判斷土壤綜合指數(shù)和土壤肥力描述。在“土壤綜合評分”下單元格輸入：“=IF（F2<指標！$Y$17，指標！$Y$18，IF（F2<指標！$X$17，指標！$X$18，IF（F2<指標！$W$17，指標！$W$18，IF（F2<指標！$V$17，指標！$V$18，指標！$U$18））））*0.3+IF（G2<指標！$Y$21，指標！$Y$22，IF（G2<指標！$X$21，指標！$X$22，IF（G2<指標！$W$21，指標！$W$22，IF（G2<指標！$V$21，指標！$V$22，指標！$U$22））））*0.25+IF（H2<指標！$Y$23，指標！$Y$24，IF（H2<指標！$X$23，指標！$X$24，IF（H2<指標！$W$23，指標！$W$24，IF（H2<指標！$V$23，指標！$V$24，指標！$U$24））））*0.25+IF（I2<指標！$Y$25，指標！$Y$26，IF（I2<指標！$X$25，指標！$X$26，IF（I2<指標！$W$25，指標！$W$26，IF（I2<指標！$V$25，指標！$V$26，指標！$U$26））））*0.2”（不包括引號），就能得到“土壤綜合評分”值，再根據(jù)表2判斷“土壤養(yǎng)分等級”。

如在“有機質(zhì)評價”項目下單元格輸入：“=IF（F2<10，\"極缺\"，IF（F2<20，\"缺乏\"（F2<30，\"較缺\" （F2<40，\"潛在缺乏\"，\"豐富\"））））”[5]，這里建議輸入：“=IF（F2<指標！$H$5，指標！$H$4，IF（F2<指標！$G$5，指標！$G$4，IF（F2<指標！$F$5，指標！$F$4，IF（F2<指標！$E$5，指標！$E$4，指標！$D$4））））”，這樣只要修改“指標”工作表相關(guān)指標就能達到目的，其中“指標！$H$5”～“指標?。￥4”是有機質(zhì)評判指標表3所在位置。同樣的方式判斷氮、磷、鉀等項目豐缺評價。由于篇幅所限相關(guān)函數(shù)就不逐一列出。

1.2.3 種植作物與施肥總量求取 根據(jù)“典型種植制度”結(jié)合表5的指標判斷各季所要種植的作物；根據(jù)所種作物與表10確定施肥時期名稱；根據(jù)表6判斷當季作物的目標產(chǎn)量。

當季作物施肥量的確定有多種方法，如養(yǎng)分平衡法、肥料效應(yīng)函數(shù)法、土壤養(yǎng)分豐缺指標法、土壤植株測試推薦施肥方法。

選用土壤養(yǎng)分豐缺指標法進行計算。當季作物施肥量是根據(jù)表8土壤養(yǎng)分含量與相應(yīng)施肥量建立的方程，再根據(jù)土壤養(yǎng)分測定結(jié)果求取相應(yīng)的氮、磷、鉀施肥總量。當然也可以將養(yǎng)分豐缺指標與相應(yīng)施肥量分成三級、四級或五級，直接以土壤養(yǎng)分測定結(jié)果與所對應(yīng)指標范圍選取相應(yīng)施肥總量。分級越多施肥精度越高。實際操作中，用常規(guī)辦法求施肥量，分級越多工作難度越大，當然在這里不存在這個問題，工作量的大與小全都交給計算機了。

采用建立的方程計算施肥總量，極大地提高了配方施肥精度，這也是本建議卡模板的特色所在。

1.2.4 作物各時期施肥量與肥料品種確定 每季作物不同時期肥料用量與肥料品種，是由前面得到的氮、磷、鉀施肥總量結(jié)合表7不同作物的復(fù)合肥配方和表9不同施肥時期用肥比例，求取不同施肥時期氮磷鉀用肥量，再據(jù)此計算肥料品種及用量，優(yōu)先滿足復(fù)合肥料要求，不足部分以單質(zhì)肥料補充。

以上全部過程都是依靠相應(yīng)函數(shù)功能來完成，依次編輯完成全部運算函數(shù)，至此，只要在“建議卡”的工作表相對應(yīng)區(qū)域貼入：統(tǒng)一編號、農(nóng)戶姓名、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村名、土壤類型、有機質(zhì)、氮、磷、鉀、pH、典型種植制度等信息，通過自動填充功能就可得到建議卡所需全部信息，就可進行建議卡制作了。

1.3 郵件合并生成建議卡

建議卡的制作，這里利用Word排版功能與郵件合并這一便捷手段來實現(xiàn)，前面繁雜的函數(shù)編寫工作，到這里就變得輕松愉快了。

1.3.1 創(chuàng)建建議卡樣表 首先按常規(guī)方法在Word中建一個“建議卡樣表.doc”，根據(jù)建議卡樣張設(shè)計樣表式樣，填好表中固定要素，變動要素先不填，要求版面簡潔明快、通俗易懂、可操作性強，使一般農(nóng)民群眾都能夠看得懂用得上。

1.3.2 啟用郵件合并功能 在剛建立的“建議卡樣表.doc”文檔中，選擇菜單欄的“工具/信函與郵件/顯示郵件合并工具欄”，則出現(xiàn)“郵件合并工具欄”（圖5）。

選“郵件合并工具欄”第二項：“選取數(shù)據(jù)源”，從中選定前面建立的“施肥建議卡.xls”，并選取Excel“建議卡”工作表，同時在電腦“我的文檔”中會生成一個“我的數(shù)據(jù)源”的文件夾，其中保存著相關(guān)路徑等內(nèi)容。

再選“郵件合并工具欄”第六項：“插入合并域”，其中就會顯示出Excel“建議卡”工作表中標題行所有信息，并與標題行一一對應(yīng)，將所需的要素插入到“建議卡樣表.doc”相應(yīng)的位置，反復(fù)核對達到準確無誤，至此才大功告成了。使用它就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動更新和文檔自動化。點擊“查看合并數(shù)據(jù)”就可看到所要的建議卡了，也可以查看每張建議卡。點擊“合并到新的文檔”并選擇合并范圍，就會收到意想不到的效果，會生成一個新的Word文件，其中就是所要的全部建議卡了，只要計算機速度夠快，數(shù)千份建議卡很快就能生成，只要原始數(shù)據(jù)沒問題就不會出半點差錯。

1.4 不同區(qū)域應(yīng)用

本建議卡模板應(yīng)用非常靈活，表1至表14的各種施肥指標完全可以依據(jù)不同區(qū)域不同條件進行自由修訂，以適應(yīng)本區(qū)域的要求。種植制度和相應(yīng)作物可以收集一定區(qū)域的全部信息，同一個縣市也可以根據(jù)不同種植條件，設(shè)計出多套相應(yīng)的建議卡模板，非常便捷。

2 問題與改進

由于施肥建議卡所涉及問題多而具體，這里只考慮到土壤養(yǎng)分、作物生長與營養(yǎng)需求等方面，問題在所難免，如單憑土壤養(yǎng)分對土壤肥力分級很難全面反映土壤肥力的真實情況，如能結(jié)合灌溉、氣候、土壤物理性狀等因素，會更加完善。

3 小結(jié)

本智能施肥建議卡模板是在分析黃岡市土壤農(nóng)化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上總結(jié)歷年來配方施肥的技術(shù)成果，參考各地建議卡的做法，經(jīng)專家組反復(fù)討論，多次修訂才形成的。這套建議卡模板信息量大、內(nèi)容豐富、針對性強，是黃岡市測土配方施肥項目的重要成果之一。2010年在黃岡市直以及武穴、黃州、蘄春、麻城等縣（市）應(yīng)用，效果很好。

通過智能施肥建議卡模板生成的建議卡有以下特點：實現(xiàn)了每個取樣點一份建議卡，土壤養(yǎng)分分級精細，種植作物及目標產(chǎn)量明確，肥料用量精準，肥料品種、施用方法、施用時間具體，施肥要點及注意事項全面，可操作性強，全電子自動化制作、效率高成本低，版面簡明扼要、直觀大方。

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